«Дефектные» нанотрубки облегчают добычу водорода
|
Применение нанотехнологий позволяет вдвое снизить энергозатраты на получение водорода, утверждают исследователи из Университета штата Северная Каролина. Согласно их данным, процесс разложения воды, используемый в производстве водорода, может быть ускорен за счет уникальных каталитических свойств углеродных нанотрубок.
Как сообщается в пресс-релизе университета, группа исследователей под руководством Марко Бонджорно-Нарделли (Marco Buongiorno-Nardelli) обнаружила, что благодаря естественным дефектам углеродных нанотрубок могут ускоряться некоторые химические реакции. Это объясняется тем, что атомы, из которых состоят «дефектные» нанотрубки, «не до конца завершены» (essentially "incomplete") и потому химически более активны.
«Обычно, когда мы говорим о химических реакциях в углеродных нанотрубках, то представляем себе, что они происходят в идеально сформированных наноструктурах, — отмечает Бонджорно-Нарделли. — Но в действительности такие структуры имеют дефекты — места, где углеродная атомная сеть повреждена. И именно эти дефекты могут влиять на ход химических реакций».
Ученые считают, что их открытие позволит, в частности, модернизировать технологию разложения воды, применяемую для получения водорода. Один из современных методов — термолиз — предполагает нагрев воды до 2000°C, после чего молекула воды разрушается, высвобождая атом водорода. Потратив несколько месяцев на моделирование этого процесса, исследователи пришли к выводу, что при использовании «дефектных» нанотрубок-катализаторов для разрушения молекулы достаточно температуры всего 1000°C и, соответственно, требуется значительно меньше энергии.
Правда, пока речь идет только о компьютерной модели, и исследователям из Университета Северной Каролины еще предстоит разработать экономически выгодный метод использования нанокатализаторов в реальных условиях.
Работа опубликована 23 сентября в журнале Physical Review Letters.
